关于GC之一-JVM内存划分

JVM内存划分

JVM内存的划分网上已经有一大堆，这里根据自己的理解，做一些记录。（大部分知识来源于深入理解JVM虚拟机、Java性能权威指南、Plumbr Handbook Java GC，推荐可以都看看）。
总体来说，JVM的内存分为堆及堆外，堆是javaer关注的重点，而在经历过一些问题之后，意识到堆外也需要多了解。

内存区域划分可以参考这里:
http://gityuan.com/2016/01/09/java-memory/

在这里借鉴其中的两幅图:

图片发自App

图片发自App

堆外空间

jdk1.8之后，perm区变迁为metaspace。metaspace也是一块堆外空间。

metaspace，在hotspot虚拟机中可以对应为方法区。笨神写过一篇相关的文章，我就不班门弄斧了。可以简单理解为这里存储了编译后的类信息，包含常量池等数据。

参考笨神的文章: http://lovestblog.cn/blog/2016/10/29/metaspace/

其默认大小为1g，对应的常用jvm参数为-XX:MetaspaceSize 和-XX:MaxMetaspaceSize设定大小，但如果不指定MaxMetaspaceSize的话，Metaspace的大小仅受限于native memory的剩余大小。

还有一块不在JVM内存管理范畴之内，即直接内存。为了减少GC、提高数据交换性能引入的，一般在NIO时使用，通过DirectByteBuffer来管理，详见另一偏《堆外内存》的笔记。

堆空间

堆的整体大小指定可以通过-xms和-xmx指定对应的最大最小值。不过对于一般的应用场景，都建议这两个指定的参数值设置相同的值，避免需要频繁扩容，产生过多fgc。

堆空间主要分为两大块，年轻代(young)和老年代(old)，其中年轻代又划分为三块区域，eden、survivor0(又称为from)、survivor1(又称为to)。默认年轻代占堆空间的3/8，而年轻代中survivor区域默认占整个年轻代的20%，survivor0和survivor1各占10%，剩余的80%空间给到了eden。详见下图:

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对象分配

对象的分配主要在eden区域，当然也不排除eden区域内空间不够时，有大对象直接分配在old区域，这种情况下需要关注大对象的生存周期，避免频繁出现fgc。

eden区域的内存分配是多线程的，但是对于吞吐量比较大的系统，有时一秒钟可以分配上g的内存，如果要在其中再加入锁或者同步，会导致对象的内存分配效率很低。所以jvm引入了tlab，即thread local allocate buffer。它是线程级别的，每个线程在创建的时候都会在堆中分配一块专属的内存区域，用于线程内部的对象内存分配。如果TLAB空间耗完，再需要分配内存时，就需要为线程扩容TLAB。